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无人机编队表演的前世与今生

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近几年来,随着无人机的应用越来越广泛,无人机行业开始强势发展,也催生了无人机编队事业的崛起。

  无论是两会期间,大型MV《再一次出发》中,由无人机组成的巨幅国旗缓缓在市民中心上空升起;还是在西安创业咖啡街区上空,由500架无人机完成的3D表演;抑或是狗年春晚上,无人机灯笼舞动北京,巨型3D立体海豚飞跃港珠澳大桥,无人机烟火表演燃亮三亚夜空;平昌冬奥会开幕式上创记录的1218架无人机表演……无不预示着无人机编队表演发展的强劲势头。

无人机编队表演的前世与今生

  据业内人士透露,一次规模较大的表演服务,报价大多都超过100万元人民币。目前,亿航、零度及Intel相继进入这个市场。

  无人机编队表演场景有哪些?

  一般来讲,大多数室外无人机编队表演主要运用差分GPS来定位。由于普通GPS定位可能导致数米的误差,在无人机升空时可能导致炸机、撞机等安全隐患。在使用RTK技术后,通过建立在地面的基准站校准,差分GPS的精度可以达到厘米级,这样就能顺利进行编队了。但由于差分GPS的价格不菲,更无法在室内使用,也使得不少厂商和服务方望而止步。

  还有一种是室内无人机编队表演,在表演的地面上有着各种明显的标记,这是就是给室内光流定位系“看”的标记点。

室内无人机编队表演

  一般来说,无人机的底部有超声波高度计,用来测量无人机距地面高度,而向下的摄像头可以识别这些地面上的标记点。这样的室内定位系统在消费级无人机上已经普及,它精度高、价格低,适用于室内,但是飞行高度有限,一般只有几米高。

  此外,为了达到多架无人机协同运动,还需要解决解决授时、导航、抗干扰及路径协调等诸多难题,这些难题的解决,说起来容易,做起来难。笔者认为这也是编队飞行表演价格居高不下的真正原因。

  无人机编队表演原理及起源

  但实际上,无人机编队并不是一个新鲜的领域。动物界集群行为是指以群体的形式出现,目的是通过相互合作提高群体的利益,同时满足自己的利益。无人机集群技术正是源于自然、源于生活,最初的无人机集群概念起源于古老的昆虫蜜蜂。

  最早应用这一技术的便是在军事领域说的无人机集群控制技术。传统意义上的无人机集群由大量相同或不同类型的无人机组成,每架无人机都是一个智能体,具有独立飞行、侦察等能力,彼此间通过无线网络等方式进行态势共享与信息交互,从而达到无人机群与有人机或地面也存在信息交互,最终实现无人机群体的管理、群体间任务的分配、群体航迹的规划及单无人机航迹的规划等。

军事领域说的无人机集群控制技术

  要实现这个目地,首先需要设计集群管理控制器,通过设计控制算法,使这个群体能够像蚁群、鸟群等自主去寻找火炮阵地,同时在飞行过程中,探测周围的障碍物、雷达等威胁,并在机群内共享这些信息,使机群能够自主的规划出最佳飞行路线,避开威胁物,以最短时间到达目的地。在到达目的地后,根据各个无人机的功能,通过集群管理,给各个无人机分配不同的任务。

  未来,无人机集群是什么样的?

  近几年,无人机行业发展迅猛,无人机集群因其低成本、高效率的特点,在国内外已得到广泛关注。

  现在,在军事对抗领域中,有人机负责控制无人机群,对其发送指令,无人机群收到作战指令后,集群内侦查无人机自主探测敌方阵地坐标、探测威胁物,通过无人机群间网络,有人机与无人机群进行信息交互,通过无人机集群协同控制器的计算,规划处最佳的飞行路线及攻击方案,实现对敌方阵地的侦察及最大限度的破坏,最大限度提高任务成功率同时降低己方人员伤亡。

无人机集群控制技术在民用领域

  随着军民融合的深入,无人机集群控制技术在民用领域也具有较好的发展前景,不仅能够应用在无人机编队飞行表演中,将无人机与其他表演元素结合,充分发挥无人机在表演中的潜力和优势,最大化其带来的震撼效果;在未来,这种大规模协同工作方式,将大大提高搜索效率和探测精度,在提供准确数据的同时,为农林防护和搜索救援等取得宝贵的时间。

无人机编队表演的前世与今生认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
认证作者 大毛无人机 所有文章 | 网站

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